موتورهای پله ای یکی از مهم ترین بخش ها در علم الکترونیک به شمار می روند. انتخاب یک آی سی درایور می تواند یکی از مهم ترین بخش های الکترونیک به شمار رود که در این مقاله به آن خواهیم پرداخت و اطلاعاتی را در این خصوص با شما به اشتراک می گذاریم.

به طور کلی می توان گفت که آی سی درایور یکی از مهم ترین قطعات در دنیای الکترونیک به شمار می رود که امروزه دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. در این مقاله قصد داریم اطلاعات بیشتری در زمینه استپ موتور یا همان موتور پله ای و نحوه کنترل آن در دنیای الکترونیک را با شما در میان بگذاریم.

چگونه می توان یک موتور پله را با آی سی درایور کنترل کرد

اگر بخواهیم یک موتور الکترونیک پله ای را بررسی کنیم، این موتور با استفاده از یک آهن ربا با دو سیم پیچ طراحی شده است. در صورتی که سیستم از درایو دو قطبی استفاده نماید چرخش در آن با استفاده از الگویی خاص از جریان رو به جلو و معکوس آن از طریق دو سیم پیچ صورت می پذیرد.

پس درایو دو قطبی برای هر سیم پیچ به پل از نوع H نیاز دارد. درایو های تک قطبی با استفاده از چهار درایور جداگانه کار می کند و نیاز به اعمال جریان در هر دو جهت را ندارد. مرکز سیم پیچ به صورت اتصال موتور جداگانه تهیه شده و هر بار القای جریان از مرکز سیم پیچ تا انتهای آن را تامین می کند.

در ادامه بیشتر در زمینه آی سی درایو برای موتور پله را در علم الکترونیک به شما خواهیم گفت و در این زمینه اطلاعاتی را در اختیار شما قرار می دهیم که قطعا می تواند برای شما مناسب باشد.

آی سی درایور هایی که به طور متداول برای استپر کنترل مورد استفاده می باشد

اولین چیزی که در انتخاب آی سی در علم الکترونیک باید در نظر داشته باشید آن است که آی سی انتخابی شما برای عملکرد اصلی کنترل موتور یا حتی سایر قابلیت ها توانایی استفاده با موتور پله شما را داشته باشید. هیچگاه آی سی را انتخاب نکنید که به طور خاص به عنوان دستگاه کنترل موتور پله در بازار عرضه می شوند و در ادامه برای انتخاب بهترین استپر کنترل با ما همراه باشید. در صورتی که از درایو دو قطبی استفاده می نمایید، برای هر پلکان استپ باید از دو پل H استفاده کنید و در صورتی که رویکرد موتور پله الکترونیک شما یک قطبی است، به یک درایور برای چهار موتور احتیاج پیدا می کنید. هر درایور می تواند یک ترانزیستور مستقر شده به صورت واحد باشد. این امر به آن دلیل است که شما نیاز دارید به جای تغییر جهت جریان، تنها ترانزیستور را خاموش یا روشن کنید.

درایور موتور پله

با دستگاهی که به شکل بالا مشاهده می کنید، مرکز سیم پیچ موتور پله به ولتاژ منبع تغذیه متصل می شود و سیم پیچ ها با روشن کردن ترانزیستورهای کم مصرف به این صورت انرژی مورد نیاز خود را دریافت می کنند. این امر به گونه ای انجام می شود که جریان از منبع عبور کند، از طریق نصف سیم پیچ و از طریق ترانزیستور به زمین متصل شود.

رویکردی که IC های متداول دارند بسیار مناسب است و در صورتی که شما قبلا از یک درایور مناسب کار کرده باشید و در این زمینه تجربه کافی را داشته باشید می توانید با استفاده از قسمت های قدیمی که قبلا استفاده کرده اید، چند هزار تومان در هزینه های خود صرفه جویی داشته باشید یکی از نکات منفی که برای این دسته از IC ها می توان عنوان کرد، عدم کاربرد به صورت حرفه ای برای این دسته از آی سی ها می باشد و ترجیح بر آن است که از آی سی های الکترونیک حرفه ای تر که قابلیت های بیشتری دارند برای درایور موتور پله ای استفاده شود.

آی سی درایور های کاملا حرفه ای استپر

کنترل کننده های یکپارچه ای که برای موتور پله استفاده می شود به گونه ای طراحی شده که بتواند با برنامه های کاربردی، عملکرد استپر را در الکترونیک افزایش دهند. اولین ویژگی سودمندی که برای این درایورهای الکترونیک می توان متصور شد، آن است که تولید خودکار از الگوی مرحله ای انجام می شود و این به معنای آن است که توانایی تبدیل سیگنال های ورودی برای کنترل موتور به صورت مستقیم به الگوهای مرحله نیاز دارد. این ویژگی در علم الکترونیک و کنترل استپر دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد و بر این اساس می توانید به سادگی استپر را کنترل کنید.

در ادامه نگاهی به یک محصول درایور الکترونیک مدل L6208 می اندازیم و در این زمینه اطلاعات مورد نیاز را در اختیار شما قرار می دهیم که قطعا می تواند برای شما جذاب باشد.

نمونه IC

L6208 محصولی است که در آن به جای ورودی های منطقی که مستقیما در آن جریان استفاده شده در سیم پیچ های موتور را کنترل می کند، ویژگی های زیر را دارد :

یک پین که بین مراحل نیمه کاره و مراحل کامل بتواند انتخاب مناسبی داشته باشد.
یک پین الکترونیک برای تعیین جهت چرخش.
یک پین ورودی ساعت که برای کنترل داخلی موتور و پاسخ دهی مناسب مورد استفاده قرار می گیرد.

این رابط کاربر بسیار دقیق که تکرار روشن و خاموش را نمایش می دهد، ترانزیستورهای متصل به سیم پیچ ها را نمایش می دهد (شکل آن در ادامه آورده شده است.).

مثال رابط کاربری

میکرو استپرها

همانطور که از نام میکرو استپر در علم الکترنیک می توان برداشت کرد، میکرو استپینگ ها باعث می شوند تا موتور پله ای یک چرخش را به صورت کامل بدون اینکه یک مرحله را پشت سر بگذارد انجام دهد. این مرحله ممکن است یک چهارم یک مرحله کامل یا یک دویست و پنجاه و ششم یک مرحله از مکانی باشد که میکرو استپر انجام می دهد. میکرواستپینگ ها می توانند موقعیت یابی موتور را با وضوح بالاتر امکان پذیر کنند و از این روی می توانند گزینه ای بسیار مناسب در علم الکترونیک به شمار روند. علاوه بر آن برای چرخش نرم تر موتور می توان از میکرو استپرها استفاده نمود. در صورتی که نیاز به موقعیت سنجی موتور به صورت دقیق دارید و یا می خواهید با چرخش نرم تر، صدای مکانیکی موتور الکترونیک را کاهش دهید، باید از درایورهای آی سی درایور که قابلیت ریزپشت فشار دارند را مورد استفاده قرار دهید. از مهم ترین مدل های میکرو استپینگ ها که در بازار عرضه شده است می توان به مدل TMC2202 اشاره نمود که از نوع ترینامیک می باشد.

اندازه مرحله هایی که میکرو استپر الکترونیک می تواند اجرایی سازد به اندازه یک سی و دوم یک مرحله کامل می باشد و نوعی عملکرد درون یابی وجود دارد که همان می تواند باعث صافی کامل 256 میکرو استپ را در الکترونیک با استفاده از این دستگاه فراهم سازد. این تراشه ها همچنین یک درایور پیچیده است که از رابط UART برای کنترل و تشخیص عملکرد دستگاه استفاده می کند. یک الگوریتم ویژه درایور می باشد که بهبود عملکرد و سرعت کم و سایر موارد دیگر را مشخص می سازد. به طور کلی می توان گفت که میکرو استپر ها یکی از بهترین گزینه ها برای استفاده در کنترل موتور پله ای هستند که از کاربرد بسیار زیادی برخوردار بوده و امروزه در علم الکترونیک از آن ها به عنوان یک محصول اصلی استفاده می شود. استفاده از آن ها همچنین می تواند طول عمر دستگاه های الکترونیکی را افزایش دهد.

آشنایی با موتور الکترونیک

سخن آخر

در صورتی که میکروکنترلر را برای تولید الگوی مرحله و زمان و انگیزه کافی برای نوشتن یک کد خوب داشته باشید، می توانید یک موتور پله را با FET های گسسته کنترل کنید. با این وجود به طور کلی تقریبا در تمامی شرایط، ترجیح به استفاده از نوعی IC ها می باشد. پیدا کردن یک IC مناسب کار سختی نیست و با توجه به امکانات گسترده ای که وجود دارد، شما می توانید با در نظر گرفتن ویژگی های مورد نظر خود نسبت به انتخاب یک IC خوب اقدام نمایید.